RF射频电路分析.ppt

RF射频电路分析： -发射电路与接收电路 一.射频发射电路:由带通滤波器，发射混频器，功率放大器，功率控制，天 线开关等组成它将66.768KHZ的模拟基带信号上变频为890-915MHz的发射 信号，并进行功率放大，使信号从天线发射出去 l由音频电路传送过来的模拟同相正交基带TX I/Q信号在发射时隙 期间双端送到中频TX I/Q正交调解器，经调制所得TX I/Q已调波 送到发射声表面波（SAM）中频滤波器，经过窄带滤波器滤波 ，再送到上变频电路，转换为射频发射已调波，在微处理器控制 下决定是进入900MHZ射频发射电路还是进入1800MHZ射频电 路若进入900MHZ射频发射电路时，利用上变频电路可将中频 已调波转换为900MHZ射频已调波，再经过35MHZ带宽的 900MHZ发射滤波器，经滤波后先送到功率放大功率电路进行放 大，再送到高频功放进行功率放大，最后射频信号经过收发隔离 器和天线把射频已调波发射出去在发射电路上设置了APC控制 器电路，他确保高频功率电平等级满足5-33dB的变化要求 射频发射电路大致有三种方式:带发射上变频发射的发射 机,带发射变换电路的发射机和直接变频的发射机. la.带发射VCO的发射机电路结构（如 图a）：流程如下：数字语音处理电 路处理后得到的发射I.Q基带信号TX I/Q送到解调电路对载波信号进行调解 ，得到TX I/Q发射已调中频信号用 于TX I/Q调制器的载波信号来自VCO 模块输出的中频VCO信号（一般来自 二本振信号） l 发射已调中频信号在鉴相器中与发 射参考中频信号进行比较，得到一个 包含发送数据的脉动直流信号，去控 制发射VCO的工作。发射参考中频信 号来自发射VCO信号与一本振RX VCO信号的混频。 l 发射VCO输出最终的发射信号（ GSM900频段为890-915MHZ或 DCS1800频段为1710-1785MHZ）经 功率放大器放大后，由天线发送出去 。 图a lb带发射二次上变 频的发射机电路结构 （如图b）：流程如 下：发射已调信号在 一个发射混频器中， 与RX VCO混频，得 到最终发射信号（ GSM900频段为890- 915MHZ或 DCS1800频段为 1710-1785MHZ） 图b lc：直接变频发射机电 路结构(如图c)：在这 种发射机电路中，逻 辑音频电路输出的TX I/Q信号直接对SHF VCO信号（这种机构 的本振电路一般称之 为SHF VCO）进行解 调，得到最终的发射 信号。 图c 二射频接收电路：由天线开关高频滤波器混频器 中频滤波器，中频放大器组成它将935-960MHz的 射频信号不断下变频，最后得到67.768MHz的模拟基带 信号进入语音音频处理 它主要是将天线接收到的微弱信号处理成接收I.Q信号，供数字音频 电路解调使用。（我们一般采用超外差变频接收机） l采用超外差变频接收机的理由：因为天线感应接收到 的信号十分微弱，而鉴相器要求的输入信号电平较高 而且稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上。这 么大的放大量，要用多级调谐放大器且要稳定，实际 上是很难办到的。另外高频选频放大器的通带宽度太 宽，当频率改变时，多级放大器的所有调谐回路必须 跟着改变，而且要做到统一调谐，这也是很难做到的 。超外差接收机它没有这种问题，它将接收到的射频 信号转换成固定的中频其主要增益来自于稳定的中频 放大器。 手机接收机有三种结构：超外差一次变频接收机（核心是混频器，可 以根据手机接收机电路中混频器的数量来确定此接收机的电路结构） ；超外差二次变频接收机；直接变频接收机。 l a:超外差一次变频接收机：此接收射频电路中只有一个混频电路 。原理（如图1）：包括天线电路（ANT），低噪声放大器（ LNA），混频器，中频放大器和解调电路等。工作过程：天线感 应到的无蜂窝信号（GSM900频段为935-960MHZ或DCS1800频 段为1805-1880MHZ）经天线电路和射频滤波器进入接收电路。 接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大，放大后的信号再经 射频滤波器后，被送到混频器，在混频器中，射频信号与接收机 的VCO信号进行混频，得到接收机的中频信号。中频信号经中频 放大后，在中频处理模块内进行RX I/Q解调，解调所用的参考信 号来自接收机的中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被分频 ，然后与接收中频信号进行混频，得到67.707KHZ的RX I/Q b:超外差二次变频接收机（图2）与一次变 频接收机相比，二次变频接收机多了一 个混频器和一个VCO,此VCO在一些电路 中被称为IF VCO或VHF VCO. 图1 工作过程如下：天线感应到的无蜂窝信号（GSM900频段为935- 960MHZ或DCS1800频段为1805-1880MHZ）经天线电路和射频滤 波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大，放 大后的信号再经射频滤波后被送到第一混频器。 在第一混频器中，射频信号与接 收VCO信号进行混频，得到接收 第一中频信号。第一接收中频信 号与接收第二本机震荡信号混频 ，得到接收第二中频。接收第二 本机震荡信号来自VHF VCO电 路。接收第二中频信号经二中频 放大器放大后，在中频处理模块 内进行RX I/Q解调，解调所用的 参考信号来自接收中频VCO。该 信号首先在中频处理电路中被分 频，然后与接受中频信号进行混 频，得到67.707kHZ的RX I/Q信 号。 图2 lc:直线变频线性接收机（ 图3）：从前面一次变频接 收机和二次变频接收机的 图可以看到,RX I/Q信号都 是从调解电路输出的，但 是在直接变频线性接收机 中，混频器输出的就是RX I/Q信号了。但不管怎么边 ，共有的相似处：信号是 从天线到低噪声放大器， 经过频率变化单元，再到 语音处理电路。 图3 to Transiver to Transiver to Transiver 选频 From PA/ C To PA From Transiver From Transiver 高频信号 CPU提供使能信号使Pac打开门 U301提供 信号采样 From T/R SW From T/R SW From T/R SW 低噪声放大，与本振混频（